- Araştırmacılar, ultraviyole ışık yayan diyotlar oluşturmak için nanotelleri ve özel bir kabuk türü kullandılar.
- Geleneksel tasarımlara dayanarak LED’lerden 5 kat daha yüksek ışık yoğunluğu üretmeyi başardılar.
Ultraviyole ışık yayan diyotlar (UV LED’ler) su arıtımı, spektroskopi, fotopolimer kürü ve tıbbi dezenfeksiyon gibi uygulamalarda kullanılmaktadır.
Nanotellere dayanan Deep UV LED’ler, nano ölçekli boyutlarına ve ayrık yapılarına ilişkin yeni işlevler sunabildiklerinden son zamanlarda oldukça fazla ilgi çekmiştir. Örneğin, tek nüanslı LED’ler alt difraksiyonlu optik litografi için yeni sistemler oluşturmak için kullanılabilir.
Son zamanlarda, Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü’ndeki araştırmacılar, geleneksel bir tasarıma dayanan LED’lerden 5 kat daha yüksek ışık yoğunluğu üreten nanotel tabanlı UV LED’leri geliştirmek için özel bir yöntem kullandılar.
Bunu nasıl yaptılar?
Son zamanlarda, ekip, magnezyum katkılı Galyum Nitrattan ile çevrelenmiş silikon katkılı Galyum Nitrattan (ekstra elektronlar içeren) nanotel telleri üzerinde çalışıyor. Bir enerji bir elenelektronla birleşince, ışık şeklinde önemli miktarda enerji dışarı çıkar; bu sürece elektrolüminesans denir.
2017’de, enerji ile birleşmek ve sonuçta yüksek yoğunlukta ışık üretmek için elektron enjekte etmeyi içeren Gallium Nitrate LED’leri ortaya çıkardılar . Yeni LED’ler benzer şekilde çalışıyor, ancak bu kez araştırmacılar yeni sisteme az miktarda alüminyum eklediler.
Referans: NanoTechnology | doi: 10.1088 / 1361-6528 / ab07ed | NIST
Alüminyum, elektron taşması ve ışık emiliminden kaynaklanan kayıpları minimize eder. Daha spesifik olarak, elektronların cam katmanına hareket etmesini önleyen elektrik akımı içine bir asimetri getirir. Bu, delikleri ve elektronları nanotelin çekirdeğiyle sınırlar ve bu da beş kat daha yüksek ışık yoğunluğuyla sonuçlanır.
Nanowire Tabanlı LED | Cam katmanına az miktarda alüminyum eklenmesi, delikleri ve elektronları nanotelin (çok renkli alan) çekirdeğine birleştirerek yoğun ışık üretir .
Araştırmacılar, LED’leri nanotellerden imal etmek için “pim” adı verilen bir yapı kullandılar. Yapı, nanotele elektron ve delikler enjekte etmek için üç katmanlı bir tasarımı temsil eder.
Bir nanotelin çapı ne kadar fazlaysa, o kadar alüminyum da imal edilmiş yapılara dahil edilebilir. Bu çalışmada geliştirilen nanotel uzunluğu 440 nanometre ve 40 nanometre kabuk kalınlığına sahipti. Elde edilen LED’ler neredeyse 10 kat daha büyüktü.
Teknolojiyi Uygulama
Ekip , yarı iletken nanoyapıların güvenli ve temassız bir şekilde test edilmesi için LED’i mikrodalga tarama probu mikroskobu ile entegre eden bir cihaz için patent aldı. Hücre yapısını ve protein açılımını incelemek için de kullanılabilir.
Bu çalışmada araştırılan yapılar, taşıyıcı hapsi için gerekli yaklaşık bileşimi hedeflerken, daha yüksek bir alüminyum kesri, araştırmacıların Gallium Nitrat çekirdeğinde dalga boyunu yapılandırmasına ve kontrol emisyonunu / polarizasyonuna yardımcı olabilir. Ancak, bu gelecekteki çalışmaların bir konusu olmaya devam etmektedir.
Halen, araştırmacılar nanotel tabanlı mikro-LED’ler geliştirmek için iki özel kuruluşla birlikte çalışıyor. Bunlardan biri dopant ve yapısal karakterizasyon teknikleri kurmayı kabul etti. Ekip yakında prototip LED araçlarını gösterecek.
Kaynak: rankred